浅谈svg无功补偿装置在西安地铁中的应用.doc

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浅谈SVG无功补偿装置在西安地铁中的应用
浅谈SVG无功补偿装置在西安地铁中的应用

【摘要】：在地铁运行初期，各类负荷投入量非常小，主变的功率很低，电费成本高。而SVG无功补偿装置可对线路进行无功补偿，提高功率因数，降低地铁运营成本。本文主要介绍西安地铁SVG无功补偿装置的使用效果及其效益分析。

【关键词】：地铁功率因数SVG效益
中图分类号：U231+.3文献标识码：A文章编号：

SVG无功补偿装置的作用及选择
SVG装置的作用
电力系统中的大量负荷如电机、整流设备在运行中需要大量的无功，同时输配电网络中的变压器、线路也会产生一定的无功，导致系统功率因数降低。对系统而言，功率因数低会造成供电线路的能量损耗和电压降低，降低了电压质量，同时，无功也会导致输电、供电设备的利用率低，对电力用户而言，低功率因数会增加电费支出，加大成本。因此需在线路上安装SVG无功补偿装置，用于对补偿系统的无功功率，提高功率因数，降低线损，节能降耗。
西安地铁二号线SVG无功补偿装置的选择
为提高西安地铁二号线变电站功率因数，在行政中心和会展中心主变电站主变低压侧I、II两段35kV母线上各安装一套SVG装置，以110kV进线无功功率及35kV母线电压作为控制目标，动态跟踪电网电能质量变化，并根据变化情况动态调节无功输出，实现变电站在任意负荷下的高功率因数运行，可实现连续自动调节。
依据“西安地铁二号线SVG计算书”的计算结果，西安地铁线路及变压器在空载时的无功功率最大为-1.847Mvar，并结合西安地体主变电站位于地下的原因，因此采用容量为2.4Mva的多重化（SVG）无功补偿装置。
SVG投运对功率因数的影响
西安地铁通过对4:00非运营时段用电低峰期、11：00运营平峰期，17:00运营高峰期三个时间段对地铁供电系统整体的功率因数进行了监测，以掌握SVG对功率因数的影响，具体监测分析如下：
2012年11月10日―11月30日，西安地铁二号线行政主变电站1号SVG投入、撤出运行对35kVⅠ段母线同一时刻平均功率因数的监测数据如下表：

从以上数据可知：4:00非运营时段，供电设备负荷率很低，投入SVG可以使功率因数最高提升20%；在用电高峰时段，供电设备负荷率较高，功率因数相对较高，但投入SVG也能使功率因数提高。
2012年11月10日―11月30日，西安地铁二号线行政主变电站2号SVG投入撤出运行对35kVⅡ段母线同一时刻平均功率因数的监测数据如下表：

从以上数据可知：4:00非运营时段，供电设备负荷率很低，投入SVG可以使功率因数最高提升18.37%；在用电高峰时段，供电设备负荷率较高，功率因数相对较高，但投入SVG也能使功率因数提高。
通过对实时功率因数的分析，在用电低谷投入SVG设备，对提高功率因数尤其明显，在用电高峰时段，对提高功率因数也较显著。
SVG无功补偿装置的经济效益
按照西安地铁二号线供电合同中规定，西安地铁二号线的电费包括两部分：电度电费和功率因数调整电费。其中，功率因数调整电费的考核标准为0.85。即当功率因数≥0.85，调整电费将为负值，当功率因数＜0.85时，调整电费值为正，用户将缴纳该部分费用。调整电费计算方法为：按照电费功率因数调整电费对照表查找出奖罚系数，即功率因数调整电费=奖惩系数*（电度电费+基本电费）。
西安地铁二号线行政主所1号SVG投运前后的功率因数及调整电费对比情况如下：

从上表可知，在未投运SVG无功补偿装置前，行政中心主站的草滩变功率因数低于供电局的考核标准0.85，每月的调整电费及罚款平均为20万元左右，在2011年9月投运SVG无功补偿装置以后，功率因数有了很大的提高，调整电费减少为负值。从数据上看，一台SVG无功补偿状的投入，每月将来回减少近20多万元的电费支出。按照西安地铁有4台主变压器计算，每月将减少近100万元左右的电费支出。而一套SVG无功补偿装置的工程造价在400万元左右。因此，从地铁建设、运营的长远角度考虑，在地铁供电系统中加设无功补偿装置，将会减少电费的支出，极大的降低运营成本。
因此，在地铁行业中，投运SVG无功补偿装置，对运行初期，负荷较低的情况下，可很好的提高功率因数，减少损耗，同时，可极大的减少电费的支出，降低运营成本。
【参考文献】
1、西安地铁二号线SVG计算书.
2、《西安地铁二号线行政中心、会展中心地铁主变电站供用电合同》.
3、西安地铁二号线主变电所电费清单.
4、功率因数调整电费对照表.

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